1.Электронное сторение атома с в основном, в возбужденным состоянии, карбоанионная, карбокатионная. Тетраэдическая можель атома с
Электронное состояние атома, в котором соблюдается порядок заполнения электронных орбиталей: 1s2, 2s2, 2p2, 3s2, 3p2, 4s2, 3d2, 4p2 и т.д., называют основным состоянием. В возбужденном состоянии один из валентных электронов атома занимает свободную орбиталь с более высокой энергией, такой переход сопровождается разъединением спаренных электронов. Схематически это записывают так:
Тогда как в основном состоянии было только два валентных неспаренных электрона, то в возбужденном состоянии таких электронов становится четыре.
Карбокатионы, или карбениевые ионы представляют собой интермедиаты, у которых атом углерода имеет три ковалентные связи и положительный заряд R3C+
Ковалентные связи, образованные за счет sp2 орбиталей расположены в одной плоскости под углом 1200, т.е. карбокатионы являются плоскими частицами.
Химические свойства:
1.Взаимодействие с нуклеофилами.
2.Способность к β-элиминированию — отщеплению протона с образованием кратной связи.
3.Перегруппировка в более стабильный карбкатион — изомеризация первичного в более стабильный вторичный или третичный карбкатион.
Карбанионами называют интермедиаты, в которых атом углерода трехковалентен и несет отрицательный заряд за счет наличия неподеленной электронной пары.
Карбанион имеет пирамидальное строение с углами между связями и p-орбиталью близкими к 1090. Карбанионные центры могут находится в состоянии sp3-гибридизации (например, Cl3C-), промежуточном состоянии между sp3 и sp2-гибридизациями (например, венолят-анионах) и sp1-гибридизации (вацетиленидахR-С≡C-).
Химические свойства
1.Взаимодействие с электрофилами.
2.Окисление до радикалов.
Тетраэдрическую модель атома углерода иногда называют моделью Вант-Гоффа - Ле Беля. Тетраэдрическую модель атома углерода 4, где одинаковые четыре Связи направлены к углам тетраэдра, центр которого занят самим углеродным атомом. То есть в молекуле метана СН4 все углы между связями С–Н равны 109°28'. Этот угол носит очень распространенное название – тетраэдрический угол. Такой угол получается, если соединить центр тяжести тетраэдра (правильная треугольная пирамида с основанием и тремя гранями из равносторонних одинаковых треугольников) с его вершинами.
|
|
|
Рис. 4.16. Тетраэдр и тетраэдрический угол |
Геометрическая изомерия(цис- итранс-изомерия). Этот вид изомерии требуетпространственного распределения частиц. Подобно тому как дляобъяснения изомерииворганической химииВант-Гоффпостроил тетраэдрическую модель молекулы, где вцентре тетраэдрарасполагаетсяатом углерода, а в вершинах — связанные с ним группы.
2.Основные положения теории химического строения а.М. Бутлерова и ее значение для развития органической химии
Теория хим. строения объясняет многообразие органических соединений. Оно обусловлено способностью четырехвалентного углерода образовывать углеродные цепи и кольца, соединятся с атомами других элементов и наличием изомерии химического строения органических соединений. Основное положение теории строения:
1) в молекулах атомы соединены друг с другом в определенной последоватльности в соответсвии их валентностью. Порядок связи атомов называется химическим строением .
2)Свойства вещества зависят не только от того, какие атомы и в каком количестве входят в состав его молекулы, но и от того, в каком порядке они соединены между собой, т.е от хим.строения.
3)Атомы или группы атомов, образующие молекулу взаимно влияют друг на друга
Химические формулы, в которым изображены порядок соединения атомов в молекулах называется структурными формулами.
Значение теории химического строения А.М. Бутлерова:1) Является важнейшей частью теоретического фундамента органической химии. 2)По значимости можно сопоставить с таб. Менделеева . 3) Дала возможность систематизировать молекул.